Giáo trình Vô tuyến điện tử (Phần 2)

Chương III 
 MÁY PHÁT DAO ĐỘNG 
Trong chương này, ta đề cập đến máy phát dao động điều hoà và máy phát xung (xung chữ 
nhật, xung răng cưa ...). 
I- MÁY PHÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA. 
Mạch dao động là một mạch khuếch đại có hồi tiếp dương, với điều kiệnĠ. 
1. Máy phát dao động điều hòa cao tần: 
Khung dao động LC có độ phẩm chất lớn, được mắc ở mạch ra C, cuộn dây hồi tiếp dương 
mắc ở mạch vào E hay B của transistor. 
Muốn tạo dao động điều hoà phãi bảo đảm các yêu cầu về pha cũng như biên độ hồi tiếp. 
Tuỳ cách mắc của transistor mà tín hiệu ra và tín hiệu cùng pha hay ngược pha mà ta có các 
cách nối khác nhau. Ví dụ transistor mắc theo kiểu Phát chung thì điện áp hồi tiếp vào B (mạch 
vào) ngược pha với điện áp chân C (mạch ra). Còn mắc theo kiểu gốc chung thì điện áp hồi 
tiếp về E (mạch vào) cùng pha với điện áp chân C (mạch ra). 
Có nhiều cách mắc mạch điện, chúng dựa trên nguyên tắc sau đây: 
Giả sử một lý do ngẫu nhiên nào đó (ví dụ như đóng mạch điện) trong khung LC xuất hiện 
dao động, dao động này sẽ tắt dần khi mạch cô lập. Nhưng trong sơ đồ máy phát dao động 
điều hoà, dòng điện iL trong cuôn dây L biến đổi, làm xuất hiện sức điện động cảm ứngĠ trong 
cuộn dây L’, sức điện độngĠ này hồi tiếp dương về mạch vào của transistor. Nếu chiều quấn 
của 2 cuộn dây thích hợp (dấu của hệ số hổ cảm M đúng) thì e sẽ điều khiển dòng IC sao cho 
dòng này qua cuộn L cùng nhịp (đồng pha) với dòng điện trong khung dao động. Khi đó dòng 
điện trong khung dao động được duy trì (nếu hệ số hổ cảm M đủ lớn). 
Ta có các mạch điện thực tế như sau: 
 Hình (a) Hình (b) 
Mạch điện hình (a): transistor được mắc theo kiểu Gốc chung, nhờ tụ điện CB có trị số lớn 
nối tắt dòng xoay chiêu từ chân B xuống masse, R1 và R2 là các điện trở phân cực cho 
transistor. LC là khung dao động và L’ là cuộn hồi tiếp đưa tín hiệu hồi tiếp về chân E của 
transistor qua tụ điện liên lạc (chỉ cho tín hiệu qua, ngăn dòng một chiều). Để đảm bảo có hồi 
tiếp dương, tức điện áp tín hiệu đưa về E cùng pha với tín hiệu chân C, ta phải chọn dấu của 
M thích hợp. Trong thực tế nếu mạch không dao động do chọn sai dấu của, ta đổi chiều một 
trong 2 cuộn dây L hoặc L’, hoặc quay chúng một góc 1800. 
Mạch điện hình (b): transistor mắc theo kiểu Phát chung, RB dùng để phân cực cho 
transistor. Mạch hồi tiếp đưa tín hiệu hồi tiếp về chân B qua tụ điện liên lạc. Cũng như trường 
hợp trên, nếu mạch không dao động, ta chỉ cần xoay ngược một trong 2 cuộn dây L hoặc L’. 
+Vcc
C 
L’ 
RE CB 
R1 R2 
C
LL’
+Vcc
L 
(c) (d) 
Mạch điện hình (c) là mạch dao động 3 điểm điện dung, transistor mắc theo kiểu Phát 
chung, điện áp hồi tiếp từ mạch ra (chân C) được đưa về mạch vào (chân E) nên đồng pha. Hệ 
số hồi tiếp xác định bởi hệ số hồi tiếp Ġ: 
2
1
C
C
β = 
Mạch điện hình (d) là mạch dao động 3 điểm điện cảm, transistor cũng mắc theo kiểu phát 
chung, điện áp hồi tiếp từ mạch ra (chân C) được đưa về mạch vào (chân E) nên đồng pha. 
Hệ số hồi tiếp xác định bởi hệ số hồi tiếp Ġ: 
2
1
L
L
β = 
2. Máy phát dao động điều hoà âm tần (mạch dao động RC): 
Như trên ta đã xét các dao động cao tần kiểu LC, thực chất là mạch khuếch đại cộng hưởng 
cao tần có hồi tiếp dương với điều kiệnĠ. Với kiểu này máy phát không thể tạo ra được dao 
động điện từ có tần số thấp (âm tần) vì L và C phải có trị số rất lớn. Trong thực tế, ở giải tần 
số thấp người ta dùng những mạch dao động RC: 
Nếu ta sử dụng một bộ RC để dịch pha 1800 kết hợp với mạch khuếch đại có tín hiệu ra 
ngược pha Ĩ1800) với tín hiệu vào, thì ta có điện áp ra đồng pha (3600) với điện áp vào. 
Ta đã biết, một bộ RC làm xoay pha một góc nhỏ hơn 900, nên muốn làm xoay pha 1800 ta 
phải cần ít nhất 3 bộ RC. 
Trong hình dưới đây, S và P có thể là R hay C. 
Ví dụ: C = 0.005ĠF và R = 10ŋ 
 R1 = 180KΩ ; RE = 1KΩ ; CE = 20 µ F 
VCC = 15V 
Ta hãy tính tần số dao động của mạch: xét mạch xoay pha dưới đây. 
 C1 
 L 
 C2 
 +VCC 
 L1 
 C 
 L2 
 RB 
+VCC 
 S S S
 I1 I2 I3 
 U0 U1 I‘1 U2 I’2 I’3 U3 
 P P P 
 +VCC
 R1 RC 
 Ura 
 C C C 
 R R R RE CE 
Đặt Ġ với K là số phức khi một trong hai phần tử S hoặc P là tụ điện, phần tử còn lại là điện 
trở thuần R. Ta tính tỉ số: Ġ 
Ta có: 
U3 = PI3 
U2 = SI3 + PI3 = (S+P)I3 = (S+P) 3
U
P
 = 3 3(1 ) (1 )
SU U K
P
+ = + (1) 
U1 = SI2 + U2 
Trong đó: 
' 3 3 32
2 3 2 3 (1 ) (2 )
U U UUI I I I K K
P P P P
= + = + = + + = + 
3
1 3 3 3(2 ) (1 ) (2 ) (1 )
UU S K U K U K K U K
P
= + + + = + + + 
2
1 3 ( 4 3)U U K K= + + 
Ta tính U0 : U0 = SI1 + U1 
Trong đó : 
' 2 23 3 31
1 2 1 2 (2 ) ( 3 1) ( 4 3)
U U UUI I I I K K K K K
P P P P
= + = + = + + + + = + + 
2 23
0 3( 4 3) ( 3 1)
UU S K K U K K
P
= + + + + + 
2 2
0 3 3( 4 3) ( 3 1)U U K K K U K K= + + + + + 
3 2
0 3( 5 6 1)U U K K K= + + + 
Cuối cùng ta được :Ġ 
Để U0 và U3 đồng pha hay ngược pha,vế bên phải của biểu thức phải là một số thực: 
(K là số thuần phức ) 
vậy : K3 + 6K = 0 hay K2 + 6 = 0 hay K2 = - 6 
Trường hợp này ta có:Ġ. 
Như vậy, để 2 điện áp trước và sau ngược pha nhau, tỉ số hai điện áp phải bằng 29. 
Nghĩa là hệ số hồi tiếpĠ hay hệ số khuếch đại điện áp KĠ 29. 
™ Trường hợp S = R và P làĠ: 
Ta có:Ġ 
Khi K2 = - 6, ta có: Ĩ 
Hay 2 2 2 2 6j R C ω = − 
Vậy ta thu được :Ġ 
Hay tần số dao động của mạch : 
6
2
f
RCπ= 
 R R R 
 U0 C C C U3 
0
3
29U
U
= − 
 ™ Trường hợp S =Ġ và P = R : 
Ta có: Ġ 
Khi : K2 = - 6 
 6R2 C2ω 2 = 1 
Và ta thu được:Ġ 
Hay tần số dao động của mạch : 
3. Máy phát dao động âm tần (RC) có mạch hồi tiếp không xoay pha (cầu WIEN). 
Mạch điện sau đây gồm một mạch khuếch đại 2 tầng ghép RC, có hồi tiếp dương nhưng 
không dùng mạch xoay pha (ta gọi là cầu Wien). Các tụ điện C1, R1 (mắc nối tiếp) và C2, R2 
(mắc song song) không làm nhiệm vụ xoay pha mà chỉ làm nhiệm vụ cân bằng pha ứng với tần 
số mà mạch dao động phát ra. 
Hệ số hồi tiếp của sơ đồ là ĺ 
Trong đó :Ġ là tổng trở phức của mạch nối tiếp R1, C1. 
VàĠ là tổng trở phức của mạch song song R2, C2. 
Cầu Wien 
Sau khi thayĠ vàĠ vào biểu thức củaĠ, ta có : 
1 2
1 2
2 1 1 2
1
11 ( )R C j RC
R C C R
β
ω ω
=
+ + + −
β phaûi laø moät soá thöïc döông môùi baûo ñaûm ñieàu kieän hoài tieáp döông, neân ta suy 
ra : 
1 2
1 2
1 0RC
C R
ω ω− = ⇒ Taàn soá goùc cuûa maïch dao ñoäng 1 2 1 2
1
R R C C
ω = 
Nếu chọn R1 = R2 và C1 = C2, tần số do mạch dao động phát ra : 
Và hệ số hồi tiếp là Ġ 
Như vậy hệ số khuếch đại của mạch điện K > 3. 
II- MÁY PHÁT DAO ĐỘNG KHÔNG ĐIỀU HOÀ. 
1
2 6
f
RCπ= 
 C C C 
 U0 R R R U3 
 R1 +VCC 
 RC1 RC2 
 C1 Ura 
 C2 R2 RE 
 - 
1
RC
ω = 
 Trong kỹ thuật vô tuyến điện cần có những máy phát dao động không điều hoà như các 
xung điện có dạng sóng vuông, chữ nhật hay răng cưa 
1. Mạïch dao động đa hài. 
Mạch dao động đa hài dùng để tạo ra các xung điện có dạng gần chử nhật. Nếu ta khai triễn 
theo chuỗi Fourier của dòng điện này theo thời gian, sẽ được rất nhiều sóng hài nên còn gọi là 
mach dao động đa hài. 
a- Mạch dao động đa hài tự dao động: 
RL = 10KΩ 
R1 = R2 = 120KΩ 
C1 = C2 = 0,01 µ F 
T1 = T2 : 2SC1015. 
Ta thấy mạch điện gồm 2 tầng khuếch đại T1 và T2 có hồi tiếp dương, nên trở thành mạch 
dao động. Mạch điện hoạt động như sau: 
Hai transistor T1, T2 tuy cùng số hiệu nhưng không thể giống nhau 100% được, giả sử khi 
mới mở điện, T2 dẫn trước T1 : Dòng điện qua RL của T2 làm điện áp VC2 giảm tới không 
(bằng điện áp E2). C1 được nạp điện qua R1. Khi điện áp 2 đầu tụ điện đủ để phân cực cho T1 
thì T1 dẫn, VC1 sụt làm VB2 sụt theo cho đến lúc T2 ngưng dẫn. Lúc bấy giờ C2 được nạp qua 
R2, khi điện áp đủ lớn thì T2 dẫn trở lại và VC2 giảm làm T1 tiến tới trạng thái ngưng dẫn  
quá trình lập đi lập lại rất nhanh và trên các cực Collector ta có các xung điện hình chữ nhật. 
Chu kỳ của dao động gồm 2 giai đoạn: thời gian T1 dẫn và thời gian T1 ngưng (hoặc thời 
gian T2 dẫn và thời gian T2 ngưng). Bề rộng xung tạo ra phụ thuộc vào thời hằng của C1 hay 
C2 nạp điện qua R1 (hay R2). Nếu ta chọn R2 = R2 = R và C1 = C2 = C, tần số của xung 
được xác định bởi : 
 +10V
 RL R2 R1 RL 
 C2 C1 Ura 
 T1 T2 
 VC1 
 t 
 VC2 
 t 
 +10V 
 RL R2 
 C2 
 T1 T2 
 +VCC
 RL 
 C2 
 V1 
 r 
1
2 ln 2
f
RC
= 
b- Mạch dao động đa hài ở chế độ đợi: (mạch dao động đa hài 1 trạng thái bền) 
Đây là một mạch dao động đa hài có 2 trạng thái cân bằng, trong đó một trạng thái cân 
bằng ổn định và một trạng thái cân bằng không ổn định. Bình thường mạch nằm ở trạng thái 
cân bằng ổn định, khi kích thích mạch sẽ nhảy sang trạng thái cân bằng không ổ định. Thời 
gian mạch nằm ở trạng thái cân bằng không ổn định lâu hay mau là do các thông số trong 
mạch quyết định. 
Ở trạng thái ban đầu, T1 tắt, còn T2 thông. Quá trình đột biến lần thứ nhất xảy ra khi có 
xung âm kích thích vào cực Gốc của T1 (hoặc xung dương kích thích vào cực Gốc của 
transistor T2) làm cho mạch chuyển sang trạng thái T1 thông, T2 tắt. Quá trình đột biến lần thứ 
hai và hồi phục chuyển mạch sang trạng thái ban đầu : T1 tắt và T2 thông. 
Mạch dao động đa hài đợi thường dùng để tạo ra các xung vuông từ các xung kích thích hẹp. 
2. Mạïch dao động tạo điện áp răng cưa. 
Điện áp hình răng cưa được sử dụng để điều khiển chùm tia electron trong ống tia điện tử 
(máy thu hình hay dao động ký điện tử). 
Nguyên tắc chung nhờ vào sự nạp điện và phóng điện của một tụ điện: 
Tụ điện C được nạp qua điện trở R, điện áp 2 đầu tụ điện tăng chậm theo hàm số mũ : 
(1 ) (1 )
t t
RC
CU E e E eτ
− −= − = − 
Khi điện áp này vừa bằng áp mồi của đèn néon, đèn néon dẫn điện và tụ điện phóng rất 
nhanh qua đèn néon. Vậy điện áp 2 đầu đèn néon có dạng hình răng cưa. 
Hoặc có thể tạo xung răng cưa từ một xung chữ nhật theo mạch điện dưới đây: 
Khi cực B của transistor chua có xung tới, transistor ngưng dẫn VC = VCC, tụ điện C nạp 
điện từ nguồn VCC qua điện trở R. Điện áp 2 đầu tụ điện tăng từ từ theo sườn xung bên trái. 
Khi cực B của transistor nhận xung dương, transistor dẫn điện VC = VE = 0, tụ điện C phóng 
điện nhanh qua hai cực C và E của transistor, ta được sườn xung bên phải. 
 +10V
 R1 R 
 C1 Ura 
 T C 
 +E 
R 
 Ura 
 C Ñeøn neùon 
UC 
t 
-Vcc
Ura 
RE 
 Chương IV 
BIẾN ĐIỆU VÀ TÁCH SÓNG 
BÀI 1: BIẾN ĐIỆU SÓNG CAO TẦN 
Biến điệu (Modulation) còn gọi là điều chế và Tách sóng còn gọi là giải điều chế 
(Démodulation) là hai quá trình ngược nhau được dùng trong hệ thống máy thu – phát sóng 
điện từ. 
I- BIẾN ĐIỆU DAO ĐỘNG. 
Ta đã biết tín hiệu âm tần (audio) hoặc thị tần (vidéo) có tần số tương đối thấp, không 
truyền đi xa trong không gian được, nhưng những tần số cho qua những thiết bị chuyển đổi (ví 
dụ cái loa chuyển đổi từ tín hiệu điện sang âm thanh, đèn hình chuyển đổi tín hiệu thị tần thành 
hình ảnh) tai ta có thể nghe và mắt có thể thấy được. Trong khi sóng cao tần (được chia thành 
nhiều băng tần) có tần số rất cao, truyền đi rất xa trong không gian nhưng tai ta không thể nghe 
và mắt không thể thấy được. 
Vì thế người ta dùng sóng cao tần (tải tần) làm phương tiện như một sóng mang để mang 
tín hiệu âm tần hoặc thị tần đi xa. Quá trình đưa sóng âm tần (hoặc thị tần) vào sóng cao tần để 
sóng cao tần chở đi xa, ta gọi là sự điều chế. 
Sóng cao tần có dạng của một dao động điều hòa có tần số Ġ 
1 1 1( ) sin( )u t U tω ϕ= + 
Trong đó V0 là biên độ,Ġ là pha ban đầu vàĠ là tần số góc của dao động cao tần. 
Sóng tín hiệu cần truyền đi như tín hiệu âm thanh, hình ảnh có tần sốĠ 
2 2 2( ) sin( )u t U t ϕ= Ω + 
Dao động cần truyền đi u2(t) có thể làm thay đổi một trong các đặc trưng của dao động cao 
tần, buộc chúng biến đổi theo qui luật của u2(t). Ta có thế đưa dao động u2(t) vào biên độ của 
sóng cao tần, ta có biến điệu biên độ hay điều biên AM (Amplitude Modulation) hoặc đưa u2(t) 
vào tần số của sóng cao tần, ta có biến điệu tần số hay điều tần FM (Frequency Modulation), 
còn đưa u2(t) vào pha của dao động cao tần, ta có biến điệu pha hay điều chế pha. 
II- BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ (AMPLITUDE MODULATION): AM 
1. Nguyên tắc. 
Giả sử dao động cao tần có dạng: 
ĉ với Ġ = IJf. 
Và dao động của tín hiệu cần truyền đi: 
 Ġ với Ġ = IJF. 
Ví dụĠ ứng với tần số âm thanh, u(t) là dao động âm tần lấy từ một micro. 
Đưa hai điện áp này đến đầu vào một transistor (yếu tố phi tuyến tính), ngõ ra của transistor 
ta được sóng cao tần đã điều chế biên độ. 
Transistor là một yếu tố phi tuyến tính nên ta có 
Uvaøo 
 t 
 Ura 
 t 
 i = f(u) = a0 + a1u + a2u2 + .... 
Để đơn giản, ta giới hạn ở số hạng bậc hai cũng đủ cho mục đích đặt ra. 
IC = a0 + a1(u1 + u2) + a2(u1 + u2)2 +.... 
= a0 + a1U1 sinω t + a1U1sin Ω t + a2(U1 sinω t + U2sinΩ t)2 + 
2 2 2 2
C 0 1 1 1 2 2 1 2 2
2 1 2
I I a U sin t a U sin t a U sin t a U sin t
2a U U sin t.sin t
= + ω + Ω + ω + Ω +
+ ω Ω Chuù yù : 
2 1 cos 2sin
2
xx −= 
Sau vài biến đổi, ta thu được biểu thức sau : 
2 2
1 1
1
2(1 sin )sinC
a Ui aU t t
a
ω= + Ω 
Ta thấy biên độ của dao động cao tần biến điệu đã bị thay đổi theo qui luật của dao động 
cần truyền đi. 
I0 = a1U1(1+ 2 2
1
2 cosa U
a
Ω ) 
Ta cho dòng điện này qua một ăng-ten phát, ta có thể truyền dao động biến điệu trong 
không gian : 
Vậy, 2 dao động có tần sốĠ vàĠ qua một yếu tố phi tuyến cho một dao động phức tạp 
hơn,trong đó biên độ của nó thay đổi theo qui luật của tần số cần truyền đi. 
2. Hệ số biến điệu (độ sâu điều chế): 
ĐặtĠ 
Ta có thể viết lại Ġ 
M được gọi là hệ số biến điệu, có độ lớn phụ thuộc vào biên độ của dao động làm biến 
điệu. 
Chú ý rằng biên độ UM của dao động biến điệu có giá trị cực đại và cực tiểu là : 
max 0
min 0
(1 )
(1 )
U U M
U U M
= +
= + 
Suy ra: max min
max min
U UM
U U
−= + 
Ta nhận thấy có các trường hợp sau đây : 
M = 0 : Umin = Umax : Không có biến điệu biên độ. 
M = 1 : Umin = 0 : Biến điệu biên độ tối đa. 
M > 1 : Dao động cao tần bị cắt. 
0 < MĠ 1 : Có biến điệu biên độ. 
3. Phổ của dao động biến điệu. 
2
0
1
2(1 sin )sinau U t t
a
ω= + Ω
 u2 
 t 
 u1 
 t 
 u 
 t 
t
Bieán ñieäu bieân ñoä
 Biểu thức của biến điệu biên độ u = U0 (1 + MsiŮt)siŮt. 
có thể khai triển như sau : 
u = U0 sinω t + U0 M .sinΩ t. sinω t 
= U0 sinω t + 0 [cos( ) cos( ) ]2
U M t tω ω−Ω − +Ω 
Sau khi biến điệu biên độ sóng mang cao tần xuất hiện 2 giải tần sốĠī vàĠĭ. 
Như vậy dao động biến điệu gồm 3 thành phần có tần sốĠ,Ġī vàĠ -Ġ được biểu diễn theo 
giản đồ phổ dưới đây : 
Phổ của biến điệu biên độ 
Đối với tín hiệu cần truyền đi như âm thanh trong điện thoại, để yêu cầu nghe rõ tiếng, chỉ 
cần truyền đi các tần số từ 300 –2500Hz. Nghĩa là bề rộng giải sóng là 2Ġ 2.500Hz = 5.000 
Hz. Trong liên lạc điện báo, chỉ cần bề rộng giải sóng khoảng 300 - 600Hz. 
Đối với tín hiệu cần truyền đi như âm nhạc, tần số làm biến điệuĠ có thể biến thiên từ 50 – 
10.000Hz nghĩa là bề rộng dải sóng sau khi điều chế khá rộng 2Ġ 10.000Hz = 20.000Hz . 
Đối với vô tuyến truyền hình, bề rộng giải sóng đến hàng triệu Hz. vì tần số làm biến điệuĠ 
phải nhỏ hơn tần số sóng mang nhiều, nên không thể thực hiện biến điệu biên độ với các sóng 
mang có tần số thấp được mà phải dùng sóng  ... nhiều tính năng tốt như: quan sát được dạng sóng, trở kháng vào rất lớn 
(không làm suy yếu tín hiệu cần đo), độ nhạy cao (đo được những điện áp rất nhỏ), đo được 
điện áp của các tín hiệu có dạng đặc biệt (dạng xung), quán tính của chùm tia điện tử rất nhỏ 
nên quan sát được những hiệu điện thế có tần số rất cao... 
Ta thường dùng dao động ký điện tử trong các phép đo sau đây : 
* Quan sát dạng sóng của các hiệu điện thế thay đổi theo thời gian. 
* Đo hiệu điện thế đỉnh-đỉnh Vp-p (peak to peak) của xung điện. 
* Đo tần số của một tín hiệu điện hình sin, bằng cách so sánh tần số của nó với một tín 
hiệu điện hình sin khác tạo ra từ một máy phát sóng có tần số chuẩn (phương pháp Lissajous). 
* Đo độ lệch pha của 2 tín hiệu điện. 
* Xác định điểm làm việc tốt nhất cho một tầng khuếch đại. 
* Ngoài ra, máy dao động ký điện tử, còn được dùng để đo lường rất nhiều các dạng đại 
lượng vật lý biến đổi khác, như các biến đổi trong cơ học, sinh vật học, ... Phép đo thường 
được thực hiện bằng cách dùng một bộ chuyển đổi để chuyển các dạng năng lượng cần đo 
sang dạng năng lượng điện rồi dùng máy dao động ký điện tử để nghiên cứu. 
I- NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG. 
Dao động ký điện tử dựa trên nguyên tắc chùm tia điện tử bị lệch trong điện trường. Trong 
một bóng thủy tinh đã rút chân không, có các bộ phận: Một ống phóng điện tử (Canon), để tạo 
nên một chùm electron đập thẳng vào màn huỳnh quang tạo thành một vệt sáng. Vệt sáng này 
được điều chỉnh thành một điểm sáng thật nhỏ, nhờ hệ thống hội tụ chùm tia điện tử (Focus). 
Bộ phận lái tia điện tử sẽ lái chùm tia electron tạo nên những hình vẽ cần thiết trên một màn 
huỳnh quang đặt ở cuối bóng. Màn huỳnh quang sẽ phát sáng tại những chỗ có chùm tia 
electron đập vào. 
1. Ống phóng điện tử (Canon): 
Có nhiệm vụ tạo ra một chùm tia electron đập vào màn huỳnh quang, gồm có các bộ phận 
sau đây: 
a- Catốt (K): Là nơi phát ra electron, có dạng một ống hình trụ nhỏ, làm bằng Niken. 
Bên trong có tim đèn để sưởi nóng catốt, bên ngoài được phủ một lớp Oxit kim loại kiềm (có 
công thoát nhỏ) dễ phát xạ electron khi được sưởi nóng như BaO, ThO... 
b- Anốt 1 (A1): Có dạng một ống hình trụ tròn, có một lổ nhỏ ở giữa cho electron 
thoát ra. Anốt 1 được cấp điện áp dương so với catốt để gia tốc chùm tia electron. 
c- Anốt 2 (A2): Có dạng một ống hình trụ tròn, có một lổ nhỏ ở giữa cho electron 
thoát ra. Anốt 2 được cấp điện áp dương (so với catốt) rất lớn để hút mạnh chùm tia electron 
đập vào màn huỳnh quang. 
 d- Cực điều khiển (G): Hay ống Wehnelt, cũng có dạng một ống hình trụ tròn, cũng 
có một lổ nhỏ ở giữa để chùm electron thóat ra, đặt giữa Catốt và Anốt 1, được cấp điện áp 
âm so với catốt để điều chỉnh cường độ chùm tia electron. 
Một ống phóng điện tử gồm các bộ phận như trên, khi cấp các điện áp thích hợp sẽ tạo ra 
một chùm tia electron đập vào màn huỳnh quang. 
e- Hệ thống hội tụ (Focus): Chùm tia electron phát ra từ ống phóng điện tử sẽ được 
hội tụ lại nhờ các điện trường được bố trí thích hợp (thấu kính điện tử). 
2. Thấu kính điện tử: 
Chuyển động của electron bị lệch trong điện trường hoặc từ trường, nên quĩ đạo của 
electron có thể bị khúc xạ hoặc phản xạ như ánh sáng. 
Xét 1 chùm electron đi vào một điện trường đều Ġ của một tụ điện phẳng có các bản cực 
trong suốt (mạ ZnO hay một lớp bạc mỏng), dưới một góc tới i1 như ở hình 1. Ta thấy điện 
trườngĠ có tác dụng hãm chuyển động của electron. Trong đó thành phần Ġ bị hãm dần, trong 
khi thành phầnĠ không bị thay đổi. 
n tV V V= +
r r r
™ Nếu điện trường đủ lớn: Phản xạ. 
Thành phần củaĠ giảm dần đến một lúc sẽ bị triệt tiêu và chuyển động của chùm 
electron đổi hướng theo chiều ngược với Ġ. Điện 
áp biến thiên từ A đến B và từ B đến C bằng nhau, 
nên electron ra khỏi bản cực dương của tụ điện 
dưới góc i2 bằng góc tới i1. Như vậy ta nói chùm tia 
electron bị phản xạ khi gặp điện trường. 
 i1 = i2 
™ Nếu điện trường không đủ lớn : Khúc xạ. 
Thành phần củaĠ sẽ không bị triệt tiêu và chùm tia 
electron thoát ra khỏi bản cực kia với một góc khác góc 
tới. Ta có sự khúc xạ. 
Nếu electron đi vào điện trường từ nơi có điện áp 
cao sang điện áp thấp: 
Điện trường có tác dụng hãm chuyển động của electron, nên góc khúc xạ lớn hơn góc tới. 
Tương tự như trường hợp của ánh sáng khi đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường 
có chiết suất nhỏ (n1 > n2) . 
Nếu electron đi vào điện trường từ nơi có điện áp thấp sang điện áp cao: 
Điện trường có tác dụng hỗ trợ chuyển động của electron, nên góc khúc xạ nhỏ hơn góc 
tới. Tương tự như trường hợp của ánh sáng khi đi từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi 
trường có chiết suất lớn (n1 < n2). 
 Khúc xạ i r 
Trên cơ sở khúc xạ của chùm electron, ta có thể tạo nên những thấu kính điện có tác dụng 
hội tụ hay làm phân kỳ chùm tia electron. 
 Vt 
 Vn v
r
 + + + i1 + + + i2 + + + 
 A C 
 B 
 E
r
 - - - - - - - - - - 
 Phaûn xaï i1 = i2 
 vr 
 i 
 + + + + + + + + + + 
 E
r
 B 
 - - - - - - - - - - r - 
 vr 
 i 
 - - - - - - - - - - 
 E
r
 B 
 + + + + + + + + + + + 
 r 
A A
 Một hệ thống điện cực như hình sau đây là một thấu kính điện, sẽ hội tụ chùm tia electron . 
Thấu kính điện 
D1 , D2 và D3 là các điện cực bằng kim loại, có dạng hình trụ ở giữa có lổ nhỏ để cho 
electron đi qua, trục đối xứng của nó trùng với trục đối xứng của thấu kính điện. Trong đó D1 , 
D3 nối chung với nhau, có cùng điện áp dương rất cao so với catốt (chính là Anốt 2) và D2 
cũng được cấp điện áp dương so với catốt nhưng thấp hơn điện áp của D1, D3. Điện áp này 
thay đổi được nhờ một biến trở (được gọi là núm Focus). 
Chùm electron xuất phát từ một súng phóng điện tử (Canon), qua các điện cực D1, D2 sẽ 
phân kỳ và qua D2, D3 sẽ hội tụ tại một điểm P. Muốn điều chỉnh điểm hội tụ này đúng ngay 
trên màn huỳnh quang, người ta điều chỉnh điện thế dương cấp vào điện cực D2, nên D2 còn 
gọi là cực hội tụ (Focus)ï. 
3. Bộ phận lái tia: (quét). 
Chùm tia electron có thể bị lệch trong điện trường hoặc từ trường, trong dao động ký điện 
tử người ta làm lệch chùm tia electron bằng điện trường: 
Giữa nguồn electron (canon) và màn huỳnh quang, người ta đặt 2 cặp bản tụ điện C1 và C2 
có tác dụng làm lệch chùm tia electron theo 2 phương thẳng góc với nhau: 
ƒ Quét ngang -X: Ở một cặp bản cực của tụ điện C1 đặt thẳng đứng được cấp một điện 
áp biến thiên theo thời gian, có dạng hình răng cưa, điểm sáng trên màn huỳnh quang 
chuyển động thẳng đều theo phương nằm ngang và ta được một đường sáng nằm ngang 
trên màn huỳnh quang. Điện áp này do mạch quét ngang bên trong dao động ký điện tử tạo 
ra. 
ƒ Quét dọc -Y: Ở cặp bản cực của tụ điện còn lại C2 đặt nằm ngang được cung cấp 
một hiệu điện thế cần nghiên cứu, để làm lệch chùm tia electron theo bề dọc. 
Dưới tác dụng đồng thời của 2 điện trường ở 2 tụ điện C1 và C2, vệt sáng trên màn huỳnh 
quang sẽ vẽ nên một đường cong (dao động đồ), biểu diễn sự biến thiên của điện áp cần 
nghiên cứu theo thời gian. 
Nếu tần số của tín hiệu cần nghiên cứu gấp đôi tần số điện áp răng cưa, trên màn huỳnh 
quang ta sẽ thấy 2 chu kỳ của dạng sóng cần nghiên cứu. Tần số dòng điện cần nghiên cứu 
càng cao, tần số quét răng cưa của dao động ký điện tử cũng phải cao tương ứng, ta mới thấy 
 D1 D2 D3 
A2 
+
Focus 
Maøn hình 
V 
 t
Söôøn tieán Söôøn queùt veà
Ñieän aùp queùt ngang hình raêng cöa
 được một vài chu kỳ của tín hiệu. Đây là một chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng để chọn một dao động 
ký điện tử. 
Bóng đèn tia âm cực (CRT). 
 Điện áp răng cưa đưa vào mạch quét ngang X 
và điện áp cần nghiên cứu đưa vào mạch quét dọc Y 
II- CẤU TẠO VÀ CÁCH SỬ DỤNG. 
Tùy theo kết cấu của dao động ký điện tử mà ta có loại dao động ký điện tử 1 chùm tia, 
dùng để quan sát, đo đạt 1 dạng sóng điện hoặc dao động ký điện tử 2 chùm tia để quan sát, 
đo đạt, so sánh đồng thời 2 dạng sóng điện. 
1. Cấu tạo. 
Ta thường thấy dao động ký điện tử 1 chùm tia loại đơn giản, có các núm điều chỉnh như 
dưới đây: 
K 
Catoát 
G 
Cöïc 
Ñieàu khieån 
A1 
Anoát 1 
F 
Hoäi tuïï 
C2 
Leäch doïc 
C1
Leäch ngang 
F 
Maøn huyønh quang 
A2 
Anoát 2 
 X 
 t 
 Y 
 t 
Söôøn tieán 
Söôøn queùt veà 
Maøn huyønh quang
Tùy theo hiệu máy và tùy theo từng model khác nhau, các núm điều chỉnh được bố trí khác 
nhau. Ta có thể nhận thấy các núm điều chỉnh được bố trí thành 3 khối: khối lệch dọc, khối lệch 
ngang & khối đồng bộ hoặc khối vị trí, khối lệch dọc và khối lệch ngang & đồng bộ . 
* CHỨC NĂNG CỦA CÁC NÚM ĐIỀU CHỈNH: 
a) Khối vị trí (POSITION): 
• ON/OFF: Có thể nằm bên trong của núm INTENSITY: Kéo núm ra mở máy và nhấn 
vào tắt máy. 
• INTENSITY: Vặn theo chiều kim đồng hồ sẽ tăng cường độ chùm tia electron: độ 
sáng của đường biểu diễn trên màn huỳnh quang sáng hơn. Vặn ngược chiều kim đồng 
hồ sẽ làm giảm độ sáng của đường biểu diễn và làm mờ hoặc tắt đường quét về. 
• FOCUS: Điều chỉnh để thấy đường biểu diễn nét, rõ. 
• VERT.: Di chuyển tịnh tiến đường biểu diễn theo chiều dọc (Vertical). 
• HORIZ.: Di chuyển tịnh tiến đường biểu diễn theo chiều ngang (Horizontal). 
b) Khối lệch dọc (VERTICAL): 
• GAIN: Thay đổi liên tục bề cao của đường biểu diễn. 
• VERTICAL: Có các vị trí để giảm bớt biên độ tín hiệu đang đo: X1, X10, X100. Phía DC 
(Direct Current) dùng cho tín hiệu cần đo là hiệu điện thế một chiều. Phía AC (Alternating 
Current) dùng cho tín hiệu cần đo là hiệu điện thế xoay chiều. 
• VERT. IN: Ngã vào của điện áp cần khảo sát. 
PILOT LAMP
INTENSITY
(PULL ON)
 FOCUS
VERT. 
 HORIZ.
Nuùm choïn 
ñoàng boä: 
(INT): trong 
hoaëc 
(EXT): ngoaøi 
 Maët tröôùc dao ñoäng kyù ñieän töû 
POSITION
VERTICAL HORIZONTAL
 GAIN 
1
K
VERT IN 
EXT IN 
SYNC 
1VPP EXT GND 
1
10HZ 
 GAIN FREQ.VERN
 X100 
 X10 
 AC 
 X1 
 X1 
X10 
 DC 
 X100 
EXT
 c) Khối lệch ngang &ø đồng bộ (HORIZONTAL & SYNC.): 
• GAIN: Thay đổi bề rộng của đường biểu diễn trên màn hình. 
• HORIZONTAL: Thay đổi tần số quét ngang (điện áp răng cưa). Có các thang 10Hz, 
100Hz, 1KHz, 10KHz, 100KHz, 500KHz và vị trí EXT. IN để đưa điện áp bên ngòai vào trục 
X (dùng để đo tần số theo phương pháp Lissajous). 
• FREQ. VERN.: (Frequency vernier) Thay đổi tần số quét ngang liên tục để bắt đứng 
hình trên màn. 
• 1Vpp hoặc 0.5Vpp (peak to peak) tùy từng lọai máy: Nơi cung cấp điện áp chuẩn có 
dạng tuần hòan, biên độ 1Volt hoặc 0.5Volt đỉnh-đỉnh. Dùng để lấy chuẩn cho phần quét 
dọc. 
• GND (Ground): Masse của máy, nơi có điện áp 0V. 
• EXT. SYNC: Đưa hiệu điện thế bên ngoài vào làm đồng bộ. 
2. Cách sử dụng: 
a- Quan sát dạng sóng: 
ƒ Dùng mạch quét ngang bên trong máy tạo hiệu điện thế răng cưa, có tần chỉnh được 
bằng núm HORIZONTAL và FREQUENCY VERNIER (không để ở vị trí EXT. IN), chỉnh biên độ 
bằng các núm GAIN. Điều chỉnh các núm INTENSITY, FOCUS, VERT., HORIZ. ở khối vị trí 
(POSITION) để hình có độ sáng vừa phải, rõ nét và nằm ngang giữa màn hình. 
ƒ Đưa hiệu điện thế cần quan sát vào 2 lổ cắm VERT. IN. Nếu hiệu điện thế cần quan sát 
là hiệu điện thế xoay chiều, vặn nút VERTICAL về phía AC, nếu hiệu điện thế cần quan sát là 
một chiều, vặn nút VERTICAL về phía DC, điều chỉnh thang đo (X1, X10, X100) kết hợp với 
núm GAIN để có bề cao đủ lớn, dễ quan sát. 
ƒ Điều chỉnh phần ngang và đồng bộ (HORIZONTAL & SYNC.): Chọn đồng bộ ở vị trí INT 
để sử dụng mạch đồng bộ bên trong máy, điều chỉnh các thang đo của núm HORIZONTAL 
(10Hz, 100Hz, 1KHz, 10KHz, 100KHz, 500KHz) và núm FREQ. VERN để thấy một hay vài chu 
kỳ đứng yên trên màn hình. 
b- Đo hiệu điện thế: 
ƒ Tiến hành các bước như phần quan sát dạng sóng của tín hiệu, nhưng trước đó phải 
lấy chuẩn cho phần dọc. 
ƒ Lấy chuẩn cho phần dọc (V/cm): Núm VERTICAL để ở vị trí bất kỳ (thang lấy chuẩn). 
Đưa hiệu điện thế chuẩn (Vpp chuẩn) từ ổ cắm 1VPP hoặc 0.5Vpp (tùy máy) vào lổ cắm 
VERT. IN. Điều chỉnh núm GAIN để dạng sóng chuẩn có bề cao a (cm), nên chọn a là số 
nguyên để dễ chia. Như vậy ta đã lấy chuẩn cho bề dọc. Sau khi lấy chuẩn xong, không được 
đụng đến núm GAIN nữa. Điều chỉnh các thang đo (X1, X10, X100) để có bề cao đủ lớn, dễ 
quan sát. Đo bề cao b (cm) của đường biểu diễn. 
Ta có công thức tính điện áp của tín hiệu cần đo như sau: 
Chú ý: Nếu điện áp của tín hiệu hình sin, điện áp đỉnh-đỉnh Vpp = 2VM ta có giá trị 
hiệu dụng như sau: 
2 2
doVV = Volt 
c- Đo tần số dòng điện hình sin bằng phương pháp lissajous: 
. ( )do pp
b Thang doV V chuan
a Thang lay chuan
= 
 Phương pháp Lissajous cho phép ta so sánh so sánh tần số của tín hiệu hình sin cần đo với 
tín hiệu hình sin có tần số chuẩn từ một máy phát sóng. 
ƒ Tắt mạch quét ngang bên trong máy, bằng cách vặn núm HORIZONTAL về vị trí 
EXT. IN. Điều chỉnh các núm INTENSITY, FOCUS, VERT., HORIZ. ở khối vị trí (POSITION) 
để có 1 điểm sáng vừa phải, rõ nét và nằm ngay tâm của màn hình (tránh để lâu, nếu không 
sẽ cháy lớp huỳnh quang của màn hình). 
ƒ Đưa tín hiệu từ máy phát sóng hình sin phát tần số chuẩn (Sine Wave Generator) vào lổ 
EXT. IN và GND để quét ngang, điều chỉnh biên độ ở máy phát sóng chuẩn hoặc núm GAIN 
của phần quét ngang (HORIZONTAL) để ta có một đường sáng nằm ngang có biên độ vừa 
phải. 
ƒ Đưa hiệu điện thế cần đo tần số vào 2 lổ cắm VERT. IN, vặn nút VERTICAL về phía 
AC. Điều chỉnh thang đo (X1, X10, X100) kết hợp với núm GAIN để có bề cao đủ lớn, dễ quan 
sát. 
Trên màn hình sẽ có các đường cong lộn xộn, điều chỉnh tần số của máy phát sóng chuẩn 
để ta thấy được một trong những dạng sau đây: 
fđo = 
fchuẩn 
 fđo = Ġ 
fchuẩn 
fđo = fchuẩn 
fđo = 
fchuẩn 
 fđo = 2 
fchuẩn 
fđo = 
fchuẩn 
 fđo = Ġ 
fchuẩn 
Tổng quát fđo = Ġ 
fchuẩn 
m: số điểm cắt 
trên bề ngang 
n: số điểm cắt 
trên bề dọc. 
Trên đây là dao động ký điện tử một chùm tia, ta cò có loại dao động ký điện tử 2 chùm tia 
cũng dùng ống phóng điện tử như trong dao động ký điện tử 1 chùm tia nhưng kết hợp với một 
“Chuyển mạch điện tử” (Electronic Switch) có tần số cao. “Chuyển mạch điện tử” có thể mắc 
thêm bên ngoài dao động ký điện tử một chùm tia hoặc được cấu tạo sẵn bên trong máy. Với 
lọai dao động ký điện tử này, ta có 2 ngõ vào phần dọc độc lập nhau và 1 mạch quét ngang 
trong máy, do đó ta có thể quan sát, đo đạt ... hoặc so sánh cùng một lúc 2 tín hiệu trên màn 
hình. 
Dao động ký điện tử hai chùm tia 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. James J. Brophy- Basic electronics for scientists. 
2. E.J. Angelo – Electronic circuits. 
3. Donal O Pederson, McGraw - Introduction to electronic 
systems, circuits and devices - Hill Book Company. 
4. J.Quinet, Dunod - Théorie et pratique des circuits de l’électronique et des 
amplificateurs. 
5. Nguyễn Thúc Huy - Vô tuyến điện tử – Nxb Giáo dục, 1985. 
6. Phạm Hồng Liên – Giáo trình điện tử thông tin - ĐHKT Tp.HCM, 1996. 
7. Lê Tiến Thường, Trần Văn Sư – Bài giảng điện tử, 1998. 
8. Bài giảng truyền dẫn sợi quang – ĐHBC-VT Tp.HCM, 1998. 
Giáo trình VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ của Khoa Vật lý trường ĐHSP 
TP.HCM đăng ký trong kế hoạch năm 2002. Ban Ấn Bản Phát 
hành Nội bộ ĐHSP sao chụp 300 cuốn, khổ 14,5 x 20,5, xong ngày 
25 tháng 01 năm 2003.